JPS6329196A - コ−ルドプレ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は宇宙船、人工衛星等の宇宙機器に於いて、トラ
ンス、パワートランジスタ等からの発熱を宇宙空間に放
熱する為に設けられるコールドプレートに関するもので
ある。

［従来の技術］ 宇宙に於いては真空、無垂力であるので、空気の対流現
象による熱伝達を期待することかできない。更に熱の放
熱場所は宇宙空間であり、最終的には熱輻射によらなけ
ればならない。

従って、トランス等の発熱源からの熱を宇宙機器の外部
に露出させて設けた放熱器へ熱を移動させる手段が必要
であり、この熱移動の手段の１としてコールドプレート
が設けられる。

現在コールドプレートとしては第２図、第３図に示され
るものが考えられている。

中空平板状の受熱体１の１端部に水、フレオン等の冷媒
を流入せしめる配管２が接続され、他端部に流出用の配
管３が接続されている。又受熱体１の内部には流路形成
を兼ねるフィン４が設けられている。冷媒は図示しない
ポンプによって放熱器とコールドプレート間を循環する
様になっている。

トランス、パワートランジスタ等の発熱源５からの熱は
受熱体１に熱伝導し、受熱体１の熱は内部を流れる冷媒
に熱伝達され、冷媒の熱は放熱器により熱輻射で宇宙空
間へ放熱させる様になっている。

一般に、発熱源５をコールドプレートへ取付ける方法と
しては、発熱源５を直接コールドプレートに当接させた
後ボルト等の締結具を使用して固着している。従って、
発熱源５とコールドプレートとの熱移動は両者の機械的
接触を介して行われ、両者間の熱抵抗即ち熱伝達率は両
者間の接触面に於ける接触圧に大きく影響される。

従来、前記発熱［５と受熱体１との接触面に於ける熱抵
抗を低減させる為、図示しないモータ駆動等によるボル
トの締付力を利用して接触圧力を高めることも考えられ
ている。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上述の如き取付方法では熱伝達に供され
る接触面はボルトの周辺に限定され、この狭小な接触面
で接触圧力を高め熱抵抗を低減させて所望の熱伝達を得
ようとするには、数トンレベルの締付力が要求され、駆
動モータ等の装置が大型化すると共に、装置自体の重量
し重くなる為、宇宙船等の打上げコストが大幅に上昇す
るという問題かあった。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、上述の問題点を解決することを目的としてな
したものであり、中空平板状の受熱体に冷媒循環系に接
続された供給ノズル、排出ノズルを受熱体の下板に取付
け、受熱体の上板に薄板を対峙せしめて加圧空間を形成
し、該薄板と上板とを熱伝導部材にて接続し、前記加圧
空間に加圧流体を封入したことを特徴とするものである
。

［作　　　用］ 加圧空間内に封入した加圧流体は、薄板を撓ませ、薄板
を発熱源伝熱面に倣わせ、該伝熱面と薄板との密着性を
高めると共に全体的な接触圧を増加せしめ伝熱抵抗を低
減せしめる。

［実　施　例］ 以下、図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。

第１図に示す如く、側壁部及び上板ＩＩ、下板１２にて
画成された中空部に波状のフィン４を設は流路１３．１
４を形成した受熱体１０の下板１２両対頂部位置に冷媒
１５の供給ノズル２及び排出ノズル３を接続する。

前記流路１．３　、１４には供給ノズル２から流入した
冷媒１５が流路１３，１４を図面に対して垂直方向にジ
グザグに流れ排出ノズル３へ流出する様にしである。

前記中空部と同様の加圧空間９を、前記上板１１上に形
成するよう、受熱体ＩＯの側壁部を上方に延長せしめ、
該側壁部上面に薄い金属板等を用いた柔軟プレート６を
気密に設ける。前記柔軟プレート６と上板１１間に熱伝
導部材８を多数溶接すると共に、加圧空間９内に加圧ガ
ス１６を供給する加圧ノズル７を前記受熱体ｌＯの側壁
面に接続する。

尚、前記供給ノズル２及び排出ノズル３は夫々放熱器、
循環ポンプ（図示せず）等の冷媒循環系に接続してあり
、前記加圧ノズル７はバルブ１７を介してコンプレッサ
（図示せず）等の加圧装置に接続しである。

上述の如く構成したので、発熱源５を冷却する際には、
加圧ノズル７より流入した加圧ガス１６（数Ｋｇｆ’／
ｃＩｌｂ’　）が、受熱体１０上部の加圧空間９の内圧
を高める。前記加圧ガス１６によって柔軟プレート６が
撓むことにより、該柔軟プレート６が発熱源５の伝熱面
に沿い密着し且柔軟プレート６を介して加圧ガス１６の
圧力が伝熱面に作用するので接触面積が増大すると共に
、接触圧も増大して伝熱抵抗が減少する。該発熱ｒｉ、
５の熱は熱伝導部材８及び加圧ガスＩＳを介して受熱体
１０に伝わる。

更に、前記受熱体１０に伝わった熱は、供給ノズル２よ
り流入した冷媒１５が流路１３，１４を図面に対して垂
直方向にジグザグに流れる間に冷媒１５に伝達され、該
冷媒１５が排出ノズル３より流出し放熱器（図示せず）
に於いて熱輻射により宇宙空間への放熱が行われる。

尚、本発明は、上記実施例にのみ限定されるものではな
く、柔軟プレート６及び熱伝導部材８の材質は夫々熱伝
導率の高い種々のものを選定し得ること、熱伝導部材８
にはハニカム構造等のものを用いても良く形状及び配置
形態は種々選定し得ること、加圧ガスは加圧液体に変更
し得ること、加圧ノズル７より加圧流体を供給する方式
ではなく加圧空間内に加圧流体を封入する方式に変更し
得ること、フィン４及びフィン４による流路の形状は種
々選定し得ること等本発明の要旨を逸脱しない範囲内に
於いて種々変更を加え得ることは勿論である。

［発明の効果コ 以上述べた如く本発明によれば、薄板を加圧ガスにて発
熱源の伝熱面に均一に密着せしめ得る為、該発熱源とコ
ールドプレートとの接触面に於ける熱抵抗を低減し伝達
性能を向上し得ると共に、装置全体の小型・軽量化が可
能となり宇宙船等の打上げコストの削減にも大いに役立
つという優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す側断面図（第２図の■−
■矢視図相当図）、第２図は従来例を示す平面図、第３
図は第２図のＩＩ［−１矢視図である。 ２は供給ノズル、３は排出ノズル、４はフィン、６は柔
軟プレート、７は加圧ノズル、８は熱伝導部材、９は加
圧空間、１０は受熱体、１１は上板、１２は下板を示す
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）中空平板状の受熱体に冷媒循環系に接続された供給
   ノズル、排出ノズルを受熱体の下板に取付け、受熱体の
   上板に薄板を対峙せしめて加圧空間を形成し、該薄板と
   上板とを熱伝導部材にて接続し、前記加圧空間に加圧流
   体を封入したことを特徴とするコールドプレート。